Vad är solcellsenergi?

Fotovoltaisk solenergi är den viktigaste variationen i systemet som används för att generera användbar solkraft. Att förstå det grundläggande systemet blir oerhört viktigt eftersom alternativa energikällor blir en vanligare och nödvändig del av det dagliga livet. Photovoltaic solenergi kan användas för att driva allt från en utomhus sol lampa till en hel stad. Implementering av solenergianvändning i det mänskliga samhället är en viktig del av många regerings strategier för att flytta bort från ohållbar energipraxis och mot en miljövänlig, hållbar existens.

Solen är en enorm energikälla och bränner 153 miljoner km från jorden bekvämt. Medan planeten tar emot energi för att växa växter genom solljus, omvandlar detta ljus till mänsklig användbar kraft kräver viss teknik. Fotovoltaiska system kan samla solljus, omvandla det till energi och transportera det för mänskligt bruk med grundläggande vetenskapliga egenskaper.

För att skapa solenergi krävs en enhet som kallas en fotovoltaisk eller PV-cell. PV-cellen har en yta laddad med extra elektroner, och en andra yta som har positivt laddade atomer som saknar elektroner. När solljus träffar en PV-cell och absorberas blir de extra elektronerna upphetsade, studsar från den positivt laddade ytan och skapar en elektrisk ström där de två ytan möts. Denna elektriska ström är solenergin som nu kan användas som ström.

PV-celler kan ordnas tillsammans för att skapa kraftkällor i olika storlekar. Små arrangemang, kallade moduler, kan användas för att driva enkel elektronik på samma sätt som ett batteri. Stora grupper av PV-celler kan användas för att bygga solenergi-arrayer som kan skapa enorma mängder solcellsenergi. Beroende på storleken på matrisen och mängden solljus, kan solenergisystem skapa tillräckligt med kraft för att driva hus, fabriker eller till och med starkt bidra till energibehovet i ett urbant område.

Många forskare tror att solcellsenergi är av avgörande betydelse för människans överlevnad. För närvarande är mycket av världen beroende av energi som kommer från fossila bränslen som olja och kol. Dessa bränslen är tillverkade av nedbrytning av organismer och kan ta miljoner år att skapa; människor har utnyttjat de tillgängliga resurserna så mycket att många former av fossila bränslen håller på att tappas. Vissa experter föreslår att fossila bränslereserver kommer att börja ta slut i mitten av 2000-talet och troligen kommer att försvinna helt inom några århundraden. För att hålla mänsklighetens energidrivna samhälle intakt måste vetenskapen upptäcka sätt att driva världen med energi som inte kommer från fossila bränslen.

Eftersom solenergi är en förnybar resurs, är det ett viktigt område för vetenskaplig forskning och utveckling i början av 2000-talet. Vissa föreslår att byggandet av en enorm solcellsenergi i en konsekvent solig öken skulle kunna skapa tillräckligt med kraft för att driva hela världen, även om det medför problem. Även om en tillräckligt stor anläggning säkert kan skapa tillräckligt med energi, är att transportera den över hela världen ett mycket svårare förslag. Eftersom även i de mest soliga områdena kan variera solljus, kan energiproduktion från solen variera från dag till dag. I sig själv kan kanske solcellsenergi inte lösa världens energiproblem, men i kombination med andra förnybara energikällor som vind, biobränslealger, vattenkraft och geotermisk energi kan dagarna för en fossil bränsledriven värld snart bli avlägsna minnen.